Њутнов други закон утврђује да је убрзање које тело постиже пропорционално резултанту сила које делују на њега.
Како убрзање представља варијацију брзине у јединици времена, други закон указује да су силе агенси који производе промене брзине у телу.
Такође назван темељним принципом динамике, замислио га је Исак Њутн и заједно са два друга закона (1. закон и деловање и реакција) формира темеље класичне механике.
Формула
Математички представљамо Други закон као:
Где,
Сила и убрзање су векторске величине, па су представљене стрелицом преко слова која их означавају.
Као векторске величине, требају бити, у потпуности дефинисане, нумеричка вредност, мерна јединица, правац и правац. Правац и смер убрзања биће исти као нето сила.
У 2. закону маса предмета (м) је константа пропорционалности једначине и мера инерције тела.
На тај начин, ако применимо исту силу на два тела са различитим масама, оно веће масе трпиће мање убрзање. Отуда закључујемо да се онај са већом масом више одупире варијацијама брзине, стога има већу инерцију.
Пример:
Тело масе једнаке 15 кг креће се са модулом убрзања једнаким 3 м / с2. Колика је величина нето силе која делује на тело?
Модул силе ће се наћи применом другог закона, тако да имамо:
ФР. = 15. 3 = 45 Н.
Њутнова три закона
физичар и математичар Исак Њутн (1643-1727) формулисао је основне законе механике, где описује кретања и њихове узроке. Три закона су објављена 1687. године, у делу „Математички принципи природне филозофије“.
Њутнов први закон
Њутн се заснивао на идејама Галилео о инерцији да би се формулисао 1. закон, стога се назива и Законом о инерцији и може се рећи:
У недостатку сила, тело у мировању остаје у мировању, а тело у покрету се креће праволинијски са константном брзином.
Укратко, Њутнов први закон означава да објекат не може сам покренути кретање, зауставити или променити смер. Потребна је акција силе да би довела до промена у стању мировања или кретања.
Њутнов трећи закон
ТХЕ Њутнов трећи закон то је Закон „Акције и Реакције“. То значи да за сваку акцију постоји реакција истог интензитета, истог смера и у супротном смеру. Принцип деловања и реакције анализира интеракције које се одвијају између два тела.
Када тело трпи дејство силе, друго ће примити његову реакцију. Како се пар радња-реакција јавља у различитим телима, силе се не уравнотежују.
Сазнајте више на:
- Њутнова три закона
- Гравитација
- Шта је инерција у физици?
- Формуле физике
- Количина покрета
- коса раван
Решене вежбе
1) УФРЈ-2006
Блок масе м се спушта и подиже помоћу идеалне жице. У почетку се блок спушта уз константно вертикално убрзање, надоле, модула а (по претпоставци, мање од модула г убрзања гравитације), као што је приказано на слици 1. Затим се блок подиже уз константно вертикално убрзање, навише, такође модула а, као што је приказано на слици 2. Нека је Т напон пређе на путу према доле, а Т ’напон пређе на путу према горе.
Одредити однос Т ’/ Т у функцији а и г.
У првој ситуацији, док се блок спушта, тежина је већа од вуче. Дакле, имамо да ће нето сила бити: Ф.Р.= П - Т
У другој ситуацији, када се пење Т 'биће веће од тежине, па: ФР.= Т '- П.
Примењујући Њутнов други закон и сећајући се да је П = м.г, имамо:
Дијелећи (2) са (1), проналазимо тражени разлог:
2) Мацкензие-2005
Тело од 4,0 кг подиже се помоћу жице која подржава максималну вучу од 50 Н. Усвајање г = 10м / с2, највеће вертикално убрзање које се може применити на тело повлачећи га овом жицом је:
а) 2,5м / с2
б) 2,0 м / с2
в) 1,5м / с2
г) 1,0м / с2
е) 0,5м / с2
Т - П = м. а (тело се подиже, па је Т> П)
Како је максимална вуча 50 Н и П = м. г = 4. 10 = 40 Н, највеће убрзање ће бити:
Алтернатива за: 2,5 м / с2
3) ЈКП / МГ-2007
На слици блок А има масу мТХЕ = 80 кг и блок Б, маса мБ. = 20 кг. Трења и инерција жице и ременице и даље су занемариве и узима се у обзир г = 10м / с.2 .
Што се тиче убрзања блока Б, може се рећи да ће то бити:
а) 10 м / с2 доле.
б) 4,0 м / с2 горе.
в) 4,0 м / с2 доле.
г) 2,0 м / с2 доле.
Б тежина је сила одговорна за померање блокова надоле. С обзиром на блокове као јединствени систем и примену Њутновог другог закона имамо:
П.Б. = (мТХЕ + мБ.). Тхе
Алтернативни д: 2,0 м / с2 доле
4) Фатец-2006
Два блока А и Б масе 10 кг, односно 20 кг, спојена навојем занемариве масе, мирују на хоризонталној равни без трења. На блок Б се примењује сила, такође хоризонтална, интензитета Ф = 60Н, као што је приказано на слици.
Важи модул вучне силе у жици која спаја два блока, у њутнима
а) 60
б) 50
ц) 40
д) 30
е) 20
Узимајући у обзир два блока као један систем, имамо: Ф = (мТХЕ + мБ.). а, заменом вредности налазимо вредност убрзања:
Знајући вредност убрзања, можемо израчунати вредност напона на жици, искористимо за то блок А:
Т = мТХЕ . Тхе
Т = 10. 2 = 20 Н.
Алтернатива е: 20 Н.
5) ИТА-1996
Купујући у супермаркету, студент користи два колица. Прву, масе м, потискује хоризонталном силом Ф, која заузврат потискује другу масу М на равни хоризонтални под. Ако се трење између колица и пода може занемарити, може се рећи да сила која делује на другу колица износи:
а) Ф.
б) МФ / (м + М)
ц) Ф (м + М) / М.
д) Ф / 2
д) још један другачији израз
Узимајући у обзир два колица као један систем, имамо:
Да бисмо израчунали силу која делује на друго колица, употребимо поново Њутнов други закон за једначину другог колица:
Алтернатива б: МФ / (м + М)
